电容式差压变送器47页PPT
二、电容式差压变送器
由上图可知,零点迁移后变送器的输出特性沿x坐标向右或左 平移,其斜率没有变,即变送器量程不变。进行零点迁移,在 辅以量程调整,可提高仪表的测量灵敏度。
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第二节 差压变送器
差压变送器是将液体、气体或蒸汽的压力、流量、液位等工艺 量转换成统一的标准信号,作为只是记录仪、调节器或计算机 装置的输入信号,以实现对上述变量的显示、记录或自动控制。
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(二)、测量部件
测量部件的作用是把被测差压ΔP i转换成电容量的变化。它由 正、负压测量室和差动电容检测元件(膜盒)等部分组成。
其结构图如下:
若不考虑边缘电场的影响,感压
膜片和两边固定电极构成的电容 Ci1、Ci2为:
A
A
Ci1 S 1 S 0 S
②当s<δ /2 时,因差动变压器,上半部磁路磁阻减小互感增 加
∴ ⅼe’2ⅼ>ⅼe’’2ⅼ
∴ UCD=ⅼe’2ⅼ- ⅼe’’2ⅼ>0
此③时当UsC>D与δ U/A2B同时相,因差动变压器,上半部磁路磁阻增大互感减 小
∴ ⅼe’2ⅼ<ⅼe’’2ⅼ
∴ UCD=ⅼe’2ⅼ- ⅼe’’2ⅼ<0
此时UCD与U上AB反一相页。
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1、差动变压器
差动变压器是由检测片(衔铁)、上、下罐形磁芯和四组线 圈构成。如图2-13所示,其作用是将检测片的位移s转换成相 应的电压信号uCD
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讨论:
①当s=δ /2 时
讲得最透彻的电容式差压变送器原理带图 ppt课件
y ymax
ymin 0xmin
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Xmax x
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(1) 量程调整
量程调整 (即满度调整)的
y
目的是使变送器输出信号的
ymax
上限值ymax与测量范围的上限 值xmax相对应。即当x=xmax时, 使y=ymax。量程调整通常是通 过改变反馈系数F的大小来实 ymin
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各种电容式压力变送器外形图
电子线 路位置
低压侧 进气口
高压侧 进气口
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内部不锈钢膜片的位置
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各种电容式压力变送器外形图
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各种电容式压力变送器外形图
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法兰
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变送器包括测量部分和转换放大电路两部分,其构成方 框如图所示。输入差压pi作用于测量部分的感压膜片, 使其产生位移,从而使感压膜片(即可动电极)与两固定 电极所组成的差动电容器之电容量发生变化。此电容变化 量由电容—电流转换电路转换成电流信号,电流信号与调 零信号的代数和同反馈信号进行比较,其差值送入放大电
差动电容检测元件包括中心感压膜片11,(即可动电 极),正、负压侧弧形电极12、10(即固动电极), 电极引线1、2、3,正、负压侧隔离膜片14、8和基 座13、9等。在检测元件的空腔内充有硅油,用以 传递压力。感压膜片和其两边的正·负压侧弧形电极 形成电容Ci1和Ci2。无差压输入时,Ci1=Ci2,其电容
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调零 零点迁移
X 测量部分 zi+ z0 放大器
变送器知识讲解PPT课件
第六页,共40页。
一、变送器原理与使用
3. 投运和零点校验 一体化三阀组与差压变送器投入运行时的操作程序
: 首先,打开差压变送器上两个排污阀,而后打开平衡阀 ,再慢慢打开二个截止阀,将导压管内的空气或污物排除 掉,关闭二个排污阀,再关闭平衡阀,变送器即可投入运 行。
差压变送器零点在线校验操作程序:先打开平 衡阀,关闭二个截止阀,即可对变送器进行零点校验 。三阀组的调整状态如下图所示。
以罗斯蒙特3051型差压变送器为例介绍差压变 送器的调零。松开电子壳体上防爆牌的螺钉,旋转防 爆牌,露出零点调节按钮。(注意,有两个按钮,一 个为零点调节按钮 (ZERO),另一个为恢复默认设 置按钮(SPAN),注意选择零点调节按钮。给变送 器加压,压力值等于4mA输出对应的压力值。按下零 点调节按钮2秒钟,检查输出是否变成4mA。带有表 头的变送器会显示“ZERO PASS”。
第十五页,共40页。
二 、变送器技术特性
四线制传输
二线制传输
第十六页,共40页。
二 、变送器技术特性
(2)二线制
对于二线制变送器,同变送器连接的导线只有两根,这两根导线同 时传输供电电源和输出信号,如图所示。可见,电源、变送器和负载 电阻是串联的。二线制变送器相当于一个可变电阻,其阻值由被测参 数控制。当被测参数改变时,变送器的等效电阻随之变化,因此流过 负载的电流也变化。
当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜 片上时,通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上,中心 感压膜片产生位移,使可动极板和左右两个极板之间的间距 不相对,形成差动电容,若不考虑边缘电场影响,该差动电 容可看作平板电容。差动电容的相对变化值与被测压力成正 比,与填充液的介电常数无关,从原理上消除了介电常数的 变化给测量带来的误差。
差压变送器原理及操作ppt课件
KF
1
y min 0 x min xmax x
变送器输出输入关系
1 Y (Dx z0) F
变送器的输出与输入之间的关系仅取决于测量 部分和反馈部分的特性,而与放大器的特性几乎无关。
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2、量程调整
——量程调整的目的是使 变送器的输出信号的上限值y与 测量范围的上限值x相对应。 量程调整的方法,通常是 改变反馈部分的反馈系数F。F
y min 0 xmax xmax x y y max
愈大,量程就愈大;F愈小,量
程就愈小。
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3、零点调整和零点迁移 ——零点调整和零点迁移的目的,是使 变送器输出信号的下限值ymin与测量信号的 下限值xmin相对应。
y y max
零点调整
y y max
正迁移
y min
y y max
负迁移
y min 0 x min xmax x
手动零点 标注按 钮
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2、3051型变送器零点标定 使用375手操器标定: 1、连接375手操器并启动后进入菜单Display condition(显示条件) 2、点击进入Diag/Service(仪表诊断维修) 3、点击进入Calibration(校准) 4、点击进入Sensor trim(传感器设定 ) 5、Zero trim(标零设定) 此时观察显示屏输出显示是否归零,若归零则标零 点成功。 注:标定前将变送器停运并打开高、低压排污泄压 阀泄压。
三、实例分析—3051型差压变送器结构
1、工作原理
调零和迁移信号 电容 变化 差动电容 电流 信号 + 反馈 信号
位移 感压膜片
电容-电流 转换电路
放大和输出 限制电路
Iy
测量部分
变送器教程ppt课件
3) 当Vf继续增加,Vf2<Vc≤Vf3时,VS1导通,而VS2、VS3均 截止,将Rf9并联到支路1,此时折线斜率为α2;
4) 以此类推,当Vf继续增加,达到Vf3<Vc≤Vf4和Vf4<Vc≤Vf5 时,VS2和VS3相继导通,相继支路3和支路4的电阻并联 到电阻网络中去,此时,折线斜率为α3和α4。从而用4段 折线逼近热电偶的非线性特性。
DDZ-Ⅱ
DDZ-Ⅲ
3. 变送器的发展:
首先是传感器和变送器分离。传感器是借助敏感元
件按一定的规律(物理、化学等)将非电物理量形式的
信号转换成电信号。变送器是将传感器输出的电信号(
微弱的电流、电压等)转换成标准信号。
现在是传感器和变送器功能合一。变送器为输出标
准信号的传感器,由于微机械加工技术和微电子技术的
Ø1151型电容式差压变送器是该类变送器的典型产品。 以1151型压力变送器为例,美国Rosemount公司开发
的产品,综合误差为量程的±0.25% 。国内上海自动化仪 表一厂,西安仪表厂等引进生产。原理框图如图所示。它 是将传感器和变送器合二为一。传感器由敏感器和测量电 路组成。
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电容式差压变送器组成方框图
供
防爆型式 安全
AC 220V 独供 防爆型 无
DC 24V集中供 并有断 用 源 安全火花型
有
构、 路 和 功能
气元件 差 送器 温度 送器
分立元件 双杠杆机构① 无 性化 路
集成 件 矢量机构 有 性化 路
器
偏差指示 硬手 手 -自 切 需先平衡 无保持 路 功能一般
变送器ppt课件
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–
– –
–
– –
–
(1) 具有自校零、 自标定、 (2) (3) 能够自动采集数据, (4) 能够自动进行检验、 自选量程、 (5) (6) (7) 具有判断、决策处理功能。
2018/11/16 变送器的原理与维护
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与传统变送器相比, 智能变送器的特点是:
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变送器的原理与维护
气动变送器信号:20-100Kpa的气压信号
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变送器的原理与维护
气动变送器的特点是性能稳定、 可靠性高,具有本质防爆性能, 特别适用于石油、化工等 有爆炸危险的场所。
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2018/11/1装置的 原则,现场总线网络的每一节点处安装的现场 仪表应是“智能”型的,即安装的传感器应是 “智能传感器”。在这种控制系统中,智能型 现场装置是整个控制管理系统的主体。这种基 于现场总线的控制系统, 要求必须使用智能 传感器,
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变送器的原理与维护
信号制: DDZ-II型变送器以0~10mA的直流电流 作为统一的标准信号,DDZ-Ⅲ型采用了国际标 准的4~20mA直流电流信号制。 供电: DDZ-II型变送器以220VAC供电, DDZ-Ⅲ 型采用24VDC供电。
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变送器的原理与维护
变送器的信号传输
*四线制传输:
一般用于Ⅱ型信号系统。 缺点:耗用电缆较多,且 无法实现本质安全。
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2018/11/16
变送器的原理与维护
*两线制传输: 只能用于零点不为零 的信号的传输(例如 4~20mA) 优点:节约电缆,可 实现本质安全。
电容式差压变送器
电容式差压变送器及远传差压变送器是差压变送器中的新产品。
广泛用于石油、化工、冶金、电力、轻工、建材、科研等企事业单位,实现对各种流体压力的测量,配用节流装置可检测液体、汽体和蒸汽,以及粘性、沉淀性或易产生结晶颗粒的流体的流量,也可以检测差压,表压和分界面,还可以检测开口容器或受压容器内液体的液位DK322-II电容式差压变送器适合液体、气体差压或流量的测量。
一、技术参数二、性能指标1.参考条件:零点为下限且未迁移,温度为25℃,大气压,24VDC电源,硅油,隔离膜片316不锈钢,数据整定范围与量程上下限值相同。
2.精度:所调量程的±0.1%所调量程不小于0.1URL;所调量程的±[0.05+(0.005URL/量程)]% 所调量程不大于0.1URL,不小于0.025URL;所调量程的±[0.01+(0.006URL/量程)]% 所调量程不大于0.025URL,不小于0.01URL。
注:精度指示已包含线性、滞后和重复性的影响。
3.稳定性:±0.1%URL/年4.温度效应:±(0.05%URL+0.15%量程)/20℃5.静压影响:零点误差:0.1URL/6.9MPa6.振动影响:在任何轴向可经受频率达200Hz的振动,引起的误差为±0.05%URL7.电源影响:小于所调量程的0.005%/V8.负载影响:无负载影响9.安装位置影响:大致250Pa零点迁移,可通过校准消除,无量程效应。
10.射频干扰影响:在频率30-1000MHz及最大场强10V/m的条件下,引起漂移为所调量程的±0.1%三、结构参数接液件材料:隔离膜片:316L不锈钢,哈氏合金,蒙乃尔或钽。
排气、排液阀:316不锈钢,哈氏合金,蒙乃尔或钽。
法兰及过渡接头:碳钢镀镉、碳钢镀锌、316不锈钢、哈氏合金“O”型圈:氟橡胶非接液件材料灌充液:硅油螺栓:碳钢镀锌电气壳体:低铜铝合金盖子“O”型圈:丁腈橡胶涂层:聚酯环氧树脂压力接口法兰引压口:1/4-18NPT螺纹过渡接头引压口:1/2-14NPT螺纹电气接口:导线管连接口M20X1.5、1/2-14NPT螺纹重量:3.6kg(不包括选件)。
电容式差压变送器
— 过程控制仪表及装置 — — 控制仪表和计算机控制装置 —
解调器
•
振荡器输出为正半周时
对通过差动电容 Ci1 、 Ci2 的高频电流进行半 波整流
电流i2的路线为 :
T1(2)→VD6、VD6→C2→Ci2→C17→C11→T1(11) 电流i1的路线为: T1(3)→R4→VD7、VD3→C1→Ci1→C17→R6∥R8→T1 (10) 上页
电路时间常数比振荡周期小得多,可以认为Ci1、Ci2两端 电压的变化等于振荡器输出高频电压的峰一峰值UPP i1和i2 的平均值I1、I2如下:
Ci1U PP I1 Ci1U PP f T I 2 Ci 2U PP f
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武汉工程大学电气信息学院测控教研室 武汉工程大学电气信息学院
ΔP↑ Uc ↓ (Ci2+ Ci1)↑ Ic↓
振荡器振荡幅度↓
Ic和K2的变化方向相反Id与 ΔP成线性关系
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武汉工程大学电气信息学院测控教研室 武汉工程大学电气信息学院
— 过程控制仪表及装置 — — 控制仪表和计算机控制装置 —
•
把测量部分输出的差动信号Id放大并转换 成4~20mA的直流输出电流 ,实现量程调整、 零点调整和迁移、输出限幅和阻尼调整功能
— 过程控制仪表及装置 — — 控制仪表和计算机控制装置 —
解调器
• i1、i2的平均值之差Id及两者之和Ic分别 为
I d I 2 I1 (Ci 2 Ci1 )U PP f
I c I1 I 2 (Ci 2 Ci1 )U PP f
I d I c KP K m P
压力差压变送器的结构原理与故障处理PPT课件
RL
2019/9/10
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3.1.电容式压力、差压变送器
整机电路
2019/9/10
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3.1.电容式压力、差压变送器
电容-电流转换电路
作用:将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号Id。
Id
f
Ci2 Ci2
Ci1 Ci1
f P
解调器
电路组成:
振荡控制 放大器
2019/9/10
ST3000系统接线示意图 3322
4.压力、差压变送器调试基本知识
以1151序列电容式压力、差压变送器为例子。
量程调整范围
所有的1151变送器都可在最大量程和最大量程的1/6 范围内调整,比为6:1。如,量程范围4档时, 其可调的 范围是0—6.22kPa到37.29kPa。
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调整。
输出电流Io路线为: E+→D11→R31∥W3 →R33 → D12→R18→
R34 C11 VT2→VT4→RL→E-
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3.1.电容式压力、差压变送器
线性调整电路
利用W1产生的附加电压UC进行补偿。(R22=R23 ) 若W1=0,正负半周负载相等,则UC=0 (无补偿作用)。 若W1≠0,正负半周负载不相等,则UC≠0 (有补偿作用)
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3.2.扩散硅式压力、差压变送器
扩散硅式差压变送器的检测元件采用扩散硅压阻传感 器。由于扩散硅的制造工艺与集成电路工艺有很好的兼 容性,随着MEMS技术的突破,扩散硅变送器的使用越 来越广泛。
电容式传感器-电容式差压变送器
• 如果两极板地有效作用面积及极板间地介质保持不变,则 电容量C随极距d按非线关系变化,
• 设动极板二未动时传感器初始电容为 C0。当动极板二移 动x值后,其电容值 为
•
式:d0——两极板距离初始值,由式(六-二)
可知,电容量Cx与x不是线关系,其灵敏度也不是常数。
• 这种传感器由于存在原理上地非线,灵敏度随极距变化而 变化,当极距变动量较大时,非线误差要明显增大。为限制 非线误差,通常是在较小地极距变化范围内工作,以使输入 输出特保持近似地线关系。一般取极距变化范围 Δx/d0≤0.一。实际应用地极距变化型传感器常做成差动 式,如图六-三所示。
• 在实际应用,为了提高测量精度,减少动极板与定极板之间 地相对面积变化而引起地测量误差,大都采用差动式结构。 图六-五所示为改变极板间遮盖面积地差动电容传感器地 结构图。
• 三.变介电常数式电容传感器
• 变介电常数式电容传感器地极距,有效作用面积不变,被测 量地变化使其极板之间地介质情况发生变化。这类传感 器主要用来测量两极板之间介质地某些参数地变化,如介 质厚度,介质湿度,液位等。图两行极板固定不动,极距为 0,相对介电常数为 地电介质以不同深度插入电容器,从 而改变两种介质地极板覆盖面积。传感器地总电容量C为 两个电容C一与C二地并联结果
2023/5/6
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电容式接近开关外形
齐式
非齐式
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非齐式接近开关地安装
非齐式安装时,传感器高于安装
支架,易损坏。
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远距离式(大量程)
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全密封防水式
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电容式接近开关在 液位物位测量控制地使用
